采用水热法合成了类钙钛矿型LiNbO₃以及金属离子Cu,Pr,Fe分别掺杂的LiNbO₃催化剂,采用XRD,SEM,XPS,TEM等测试对金属离子掺杂前后LiNbO₃催化剂的晶体结构,微观形貌,元素组成及价态,光吸收性能等,将系列催化剂用于光催化还原水中硝酸盐氮。分别考察了不同水质条件对去除水中硝酸盐效能的影响,探究了不同金属掺杂改性条件对LiNbO₃催化剂的微观结构及光催化还原硝酸盐性能的影响,阐明了LiNbO₃催化剂光催化还原去除水中硝酸盐的机制及水中硝酸盐转化过程,具体内容如下:水热合成过程中分别添加表面活性剂和有机胺合成的LiNbO₃催化剂具有不同的形貌,在光催化还原硝酸盐（pH=7.0时分别为60.5%和62.4%）和氮气的选择性方面表现出相似的效果。酸性条件有助于还原NO₃^-;甲酸为最优的空穴清除剂;未调节pH体系中,Na⁺和Cl^-的加入不影响NO₃^-的转化率（73.3%和71.2%）,加入CO₃^2-后,NO₃^--N的转化率会有所上升（78.5%）。掺杂改性有利于调控LiNbO₃催化剂的微观结构,提高光催化还原硝酸盐性能。以Fe元素为例,掺杂前后催化剂形貌未发生变化,Fe掺量增加,晶体衍射峰先向高角度移动再向低角度移动;半导体催化剂样品对光源吸收强度也逐渐增加,且发生明显的红移;显著提高了催化剂内部的电子迁移效率,减少电荷重组并延长电荷载体的寿命;1%Fe-LiNbO₃催化剂样品在光催化还原体系中表现出更高的电导率。pH=7.0的条件下掺杂量x=1%时催化剂表现出最优的光催化还原硝酸盐效果,去除率从60.5%提升到86.7%。循环使用3次后催化剂依然具有较高的活性（硝酸盐去除率84.9%,氮气选择性82.7%）和稳定性。通过体系中离子浓度变化趋势,空穴清除剂取代实验等探究光催化还原硝酸盐机制,LiNbO₃表面的路易斯酸点位为活性位点,足够负的E_CB值使得电子直接还原NO₃^-和NO₂^-。密度泛函理论计算表明,Fe³⁺离子掺杂前后LiNbO₃的能带结构和态密度可以看出Fe离子在禁带中形成杂质能级,降低了光激发电子跃迁所需的能量。